專利名稱：信號機(jī)強(qiáng)制命令控制方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵路信息控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種信號機(jī)強(qiáng)制命令控制方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，無線通信的可靠性、可用性大大提高，基于通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)(Communication Based Train Control System，簡稱CBTC)是今后軌道交通列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。CBTC系統(tǒng)是突破了固定閉塞的界限、完全脫離軌道電路的新一代信號系統(tǒng)，通過高精度的列車定位技術(shù)和不間斷的車地通信提供更精確的列車控制、持續(xù)的列車安全分隔和超速防護(hù)，使得列車可以在更短的運(yùn)行間隔內(nèi)實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。
由于CBTC系統(tǒng)功能的特殊性，列車在CBTC級別下運(yùn)行完全按照移動授權(quán)運(yùn)行，并考慮到室外信號機(jī)點(diǎn)燈將消耗大量的能源，因此從系統(tǒng)功能以及節(jié)能的考慮，在主用模式 (CBTC模式)下運(yùn)行列車的司機(jī)無需關(guān)注室外信號機(jī)的狀態(tài)，只需按照列車顯示屏上的速度指示運(yùn)行。
在固定閉塞制式下，鐵路信息控制技術(shù)中聯(lián)鎖系統(tǒng)只要完成對信號機(jī)的顯示控制 (綠燈、紅燈、黃燈等)，不負(fù)責(zé)對信號的亮滅進(jìn)行控制，同時在傳統(tǒng)軌道交通運(yùn)行控制系統(tǒng)中，對于信號機(jī)的亮燈需進(jìn)行持續(xù)檢查，一旦發(fā)現(xiàn)燈絲斷絲等情況出現(xiàn)，聯(lián)鎖須將信號機(jī)狀態(tài)設(shè)置為安全側(cè)(紅燈)。
雖然信號機(jī)亮燈不會對城市軌道交通列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的控制產(chǎn)生影響，但由于城市軌道交通運(yùn)行控制系統(tǒng)的特性，其具有高密度，高客流的需求，而國外的城市軌道交通控制系統(tǒng)在完成列車控制的基礎(chǔ)上，未能更人性化的考慮系統(tǒng)的舒適性和可用性，有很大的改進(jìn)空間，主要的缺陷如下
1)信號機(jī)常態(tài)亮燈顯示，將對駕駛CBTC列車運(yùn)行的司機(jī)產(chǎn)生困擾，影響司機(jī)對列車前方情況的判斷；
2)信號機(jī)長時間亮燈，不利于節(jié)約能源，且由于信號機(jī)長時間工作，需要地面維護(hù)人員進(jìn)行定期維護(hù)和巡查，增加了運(yùn)營成本和能源消耗。
3)信號機(jī)一直處于亮燈狀態(tài)，聯(lián)鎖將無法通過信號機(jī)的亮滅獲知接近該信號的列車的運(yùn)行級別，進(jìn)而準(zhǔn)確的根據(jù)列車運(yùn)行級別指導(dǎo)列車的運(yùn)行，對系統(tǒng)運(yùn)行的效率存在影響。發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何解決由于信號機(jī)常亮對CBTC列車司機(jī)的影響， 并進(jìn)一步降低設(shè)備維護(hù)成本和運(yùn)營成本。
(二)技術(shù)方案
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種信號機(jī)強(qiáng)制命令控制方法，包括以下步驟
Sl 獲取每個信號機(jī)所處的位置以及每個信號機(jī)周邊設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系；
S2:根據(jù)每個信號機(jī)所處的位置以及每個信號機(jī)周邊設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系確定每個信號機(jī)的點(diǎn)燈區(qū)段，所述點(diǎn)燈區(qū)段為能夠影響信號機(jī)前方列車上的司機(jī)駕駛的區(qū)段的總和；
S3 判斷當(dāng)前信號機(jī)的點(diǎn)燈區(qū)段是否被列車占用，若有，則執(zhí)行步驟S4，否則需要控制當(dāng)前信號機(jī)滅燈，并執(zhí)行步驟S5 ；
S4 根據(jù)列車是否為CBTC列車、以及列車與當(dāng)前信號機(jī)之間的距離進(jìn)行判斷，若與當(dāng)前信號機(jī)最接近的列車為CBTC列車，則需要控制當(dāng)前信號機(jī)滅燈，否則需要控制當(dāng)前信號機(jī)亮燈；
S5:將當(dāng)前信號機(jī)的滅燈和亮燈需求發(fā)送至聯(lián)鎖系統(tǒng)，所述聯(lián)鎖系統(tǒng)發(fā)送控制命令至當(dāng)前信號機(jī)，以實(shí)現(xiàn)當(dāng)前信號機(jī)的亮燈/滅燈控制。
優(yōu)選地，步驟Sl中通過查詢電子地圖獲得每個信號機(jī)所處的位置以及每個信號機(jī)周邊設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系。
優(yōu)選地，所述周邊設(shè)備包括軌道區(qū)段、站臺、以及道岔。
本發(fā)明還公開了一種信號機(jī)強(qiáng)制命令控制系統(tǒng)，包括
獲取模塊，用于獲取每個信號機(jī)所處的位置以及每個信號機(jī)周邊設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系；
區(qū)段確定模塊，用于根據(jù)每個信號機(jī)所處的位置以及每個信號機(jī)周邊設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系確定每個信號機(jī)的點(diǎn)燈區(qū)段，所述點(diǎn)燈區(qū)段為能夠影響信號機(jī)前方列車上的司機(jī)駕駛的區(qū)段的總和；
占用判斷模塊，用于判斷當(dāng)前信號機(jī)的點(diǎn)燈區(qū)段是否被列車占用，若有，則執(zhí)行列車類型判斷模塊，否則需要控制當(dāng)前信號機(jī)滅燈，并執(zhí)行控制模塊；
列車類型判斷模塊，用于根據(jù)列車是否為CBTC列車、以及列車與當(dāng)前信號機(jī)之間的距離進(jìn)行判斷，若與當(dāng)前信號機(jī)最接近的列車為CBTC列車，則需要控制當(dāng)前信號機(jī)滅燈，否則需要控制當(dāng)前信號機(jī)亮燈；
控制模塊，用于將當(dāng)前信號機(jī)的滅燈和亮燈需求發(fā)送至聯(lián)鎖系統(tǒng)，所述聯(lián)鎖系統(tǒng)發(fā)送控制命令至當(dāng)前信號機(jī)，以實(shí)現(xiàn)當(dāng)前信號機(jī)的亮燈/滅燈控制。
優(yōu)選地，獲取模塊中通過查詢電子地圖獲得每個信號機(jī)所處的位置以及每個信號機(jī)周邊設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系。
優(yōu)選地，所述周邊設(shè)備包括軌道區(qū)段、站臺、以及道岔。
(三)有益效果
本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中對于信號機(jī)無法滅燈的問題，在實(shí)現(xiàn)對信號機(jī)亮滅控制的基礎(chǔ)上，向聯(lián)鎖系統(tǒng)提供了進(jìn)路辦理時的監(jiān)督級別，保證了聯(lián)鎖在辦理進(jìn)路時能夠通過信號機(jī)的亮滅狀態(tài)獲知接近該信號機(jī)的列車的運(yùn)行級別，從而提高系統(tǒng)中列車運(yùn)行的效率。同時實(shí)現(xiàn)節(jié)能和不誤導(dǎo)司機(jī)駕駛的作用，降低了設(shè)備維護(hù)成本和運(yùn)營成本。


圖1是按照本發(fā)明一種實(shí)施方式的信號機(jī)強(qiáng)制命令控制方法的流程圖2是按照圖1的方法在無車占用當(dāng)前信號機(jī)的點(diǎn)燈區(qū)段時的示意圖3是按照圖1的方法在CBTC列車與當(dāng)前信號機(jī)最接近時的示意圖4是按照圖1的方法在非CBTC列車與當(dāng)前信號機(jī)最接近時的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
圖1是按照本發(fā)明一種實(shí)施方式的信號機(jī)強(qiáng)制命令控制方法的流程圖；參照圖1， 本實(shí)施方式的方法包括以下步驟
Sl 獲取每個信號機(jī)所處的位置以及每個信號機(jī)周邊設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系；優(yōu)選地， 步驟Sl中通過查詢電子地圖獲得每個信號機(jī)所處的位置以及每個信號機(jī)周邊設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系。優(yōu)選地，所述周邊設(shè)備包括軌道區(qū)段、站臺、以及道岔等。
S2:根據(jù)每個信號機(jī)所處的位置以及每個信號機(jī)周邊設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系確定每個信號機(jī)的點(diǎn)燈區(qū)段，所述點(diǎn)燈區(qū)段為能夠影響信號機(jī)前方列車上的司機(jī)駕駛的區(qū)段的總和； 信號機(jī)在現(xiàn)場的位置可以通過現(xiàn)場設(shè)備的拓?fù)浍@知，一架信號機(jī)一旦位置確定，即可通過現(xiàn)場設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系，推算出可能影響信號機(jī)亮滅的區(qū)域范圍，此范圍被稱為點(diǎn)燈區(qū)段。
點(diǎn)燈區(qū)段為所有可能影響信號機(jī)亮滅的區(qū)段的總和，每架信號機(jī)的點(diǎn)燈區(qū)段隨線路拓?fù)潢P(guān)系結(jié)合現(xiàn)場設(shè)備確定。由于信號機(jī)的作用是指示列車按照信號顯示行車，由于信號機(jī)負(fù)責(zé)防護(hù)一個方向的列車運(yùn)行安全，信號機(jī)只進(jìn)行單方向的顯示，即只有位于信號機(jī)前方的區(qū)段才能夠看見本信號機(jī)，因此點(diǎn)燈區(qū)段只需考慮信號機(jī)前方的司機(jī)可見的可能影響司機(jī)駕駛的區(qū)域。
為實(shí)現(xiàn)正確的信號機(jī)的強(qiáng)制命令，就需要地面設(shè)備對在線路上運(yùn)行的列車進(jìn)行精確定位，由于CBTC列車的車-地通信采用無線通信方式，離散式系統(tǒng)的固有特性決定列車向地面匯報的位置存在一定的不確定性，且線路上可能存在位置匯報列車和無位置匯報的列車的混合運(yùn)行，因此地面設(shè)備在定位列車時除使用列車匯報的位置信息外(列車匯報的位置為列車經(jīng)測速定位后確定的列車最可能的實(shí)際位置)，為保證系統(tǒng)安全，還需要考慮軌旁設(shè)備匯報的區(qū)段占用信息。結(jié)合列車的位置匯報和軌旁設(shè)備的占用信息，綜合后獲得列車在線路上運(yùn)行的序列關(guān)系，即獲知列車與信號機(jī)的遠(yuǎn)近關(guān)系。
S3 判斷當(dāng)前信號機(jī)的點(diǎn)燈區(qū)段是否被列車占用，若有，則執(zhí)行步驟S4，否則參照圖2，需要控制當(dāng)前信號機(jī)滅燈，并執(zhí)行步驟S5 ；
S4 根據(jù)列車是否為CBTC列車、以及列車與當(dāng)前信號機(jī)之間的距離進(jìn)行判斷，若與當(dāng)前信號機(jī)最接近的列車為CBTC列車，則參照圖3，需要控制當(dāng)前信號機(jī)滅燈，否則參照圖4，需要控制當(dāng)前信號機(jī)亮燈；
S5:將當(dāng)前信號機(jī)的滅燈和亮燈需求發(fā)送至聯(lián)鎖系統(tǒng)，所述聯(lián)鎖系統(tǒng)發(fā)送控制命令至當(dāng)前信號機(jī)，以實(shí)現(xiàn)當(dāng)前信號機(jī)的亮燈/滅燈控制。
本發(fā)明還公開了一種信號機(jī)強(qiáng)制命令控制系統(tǒng)，包括
獲取模塊，用于獲取每個信號機(jī)所處的位置以及每個信號機(jī)周邊設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系；
區(qū)段確定模塊，用于根據(jù)每個信號機(jī)所處的位置以及每個信號機(jī)周邊設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系確定每個信號機(jī)的點(diǎn)燈區(qū)段，所述點(diǎn)燈區(qū)段為能夠影響信號機(jī)前方列車上的司機(jī)駕駛的區(qū)段的總和；
占用判斷模塊，用于判斷當(dāng)前信號機(jī)的點(diǎn)燈區(qū)段是否被列車占用，若有，則執(zhí)行列車類型判斷模塊，否則需要控制當(dāng)前信號機(jī)滅燈，并執(zhí)行控制模塊；
列車類型判斷模塊，用于根據(jù)列車是否為CBTC列車、以及列車與當(dāng)前信號機(jī)之間的距離進(jìn)行判斷，若與當(dāng)前信號機(jī)最接近的列車為CBTC列車，則需要控制當(dāng)前信號機(jī)滅燈，否則需要控制當(dāng)前信號機(jī)亮燈；
控制模塊，用于將當(dāng)前信號機(jī)的滅燈和亮燈需求發(fā)送至聯(lián)鎖系統(tǒng)，所述聯(lián)鎖系統(tǒng)發(fā)送控制命令至當(dāng)前信號機(jī)，以實(shí)現(xiàn)當(dāng)前信號機(jī)的亮燈/滅燈控制。
優(yōu)選地，獲取模塊中通過查詢電子地圖獲得每個信號機(jī)所處的位置以及每個信號機(jī)周邊設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系。
優(yōu)選地，所述周邊設(shè)備包括軌道區(qū)段、站臺、以及道岔等。
本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中對于信號機(jī)無法滅燈的問題，在實(shí)現(xiàn)對信號機(jī)亮滅控制的基礎(chǔ)上，向聯(lián)鎖系統(tǒng)提供了進(jìn)路辦理時的監(jiān)督級別，保證了聯(lián)鎖在辦理進(jìn)路時能夠通過信號機(jī)的亮滅狀態(tài)獲知接近該信號機(jī)的列車的運(yùn)行級別，從而提高系統(tǒng)中列車運(yùn)行的效率。同時實(shí)現(xiàn)節(jié)能和不誤導(dǎo)司機(jī)駕駛的作用，降低了設(shè)備維護(hù)成本和運(yùn)營成本。
以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種信號機(jī)強(qiáng)制命令控制方法，其特征在于，包括以下步驟51獲取每個信號機(jī)所處的位置以及每個信號機(jī)周邊設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系；52根據(jù)每個信號機(jī)所處的位置以及每個信號機(jī)周邊設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系確定每個信號機(jī)的點(diǎn)燈區(qū)段，所述點(diǎn)燈區(qū)段為能夠影響信號機(jī)前方列車上的司機(jī)駕駛的區(qū)段的總和；53判斷當(dāng)前信號機(jī)的點(diǎn)燈區(qū)段是否被列車占用，若有，則執(zhí)行步驟S4，否則需要控制當(dāng)前信號機(jī)滅燈，并執(zhí)行步驟S5 ；54根據(jù)列車是否為CBTC列車、以及列車與當(dāng)前信號機(jī)之間的距離進(jìn)行判斷，若與當(dāng)前信號機(jī)最接近的列車為CBTC列車，則需要控制當(dāng)前信號機(jī)滅燈，否則需要控制當(dāng)前信號機(jī)亮燈；55將當(dāng)前信號機(jī)的滅燈和亮燈需求發(fā)送至聯(lián)鎖系統(tǒng)，所述聯(lián)鎖系統(tǒng)發(fā)送控制命令至當(dāng)前信號機(jī)，以實(shí)現(xiàn)當(dāng)前信號機(jī)的亮燈/滅燈控制。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟Sl中通過查詢電子地圖獲得每個信號機(jī)所處的位置以及每個信號機(jī)周邊設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述周邊設(shè)備包括軌道區(qū)段、站臺、以及道岔。
4.一種信號機(jī)強(qiáng)制命令控制系統(tǒng)，其特征在于，包括獲取模塊，用于獲取每個信號機(jī)所處的位置以及每個信號機(jī)周邊設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系；區(qū)段確定模塊，用于根據(jù)每個信號機(jī)所處的位置以及每個信號機(jī)周邊設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系確定每個信號機(jī)的點(diǎn)燈區(qū)段，所述點(diǎn)燈區(qū)段為能夠影響信號機(jī)前方列車上的司機(jī)駕駛的區(qū)段的總和；占用判斷模塊，用于判斷當(dāng)前信號機(jī)的點(diǎn)燈區(qū)段是否被列車占用，若有，則執(zhí)行列車類型判斷模塊，否則需要控制當(dāng)前信號機(jī)滅燈，并執(zhí)行控制模塊；列車類型判斷模塊，用于根據(jù)列車是否為CBTC列車、以及列車與當(dāng)前信號機(jī)之間的距離進(jìn)行判斷，若與當(dāng)前信號機(jī)最接近的列車為CBTC列車，則需要控制當(dāng)前信號機(jī)滅燈，否則需要控制當(dāng)前信號機(jī)亮燈；控制模塊，用于將當(dāng)前信號機(jī)的滅燈和亮燈需求發(fā)送至聯(lián)鎖系統(tǒng)，所述聯(lián)鎖系統(tǒng)發(fā)送控制命令至當(dāng)前信號機(jī)，以實(shí)現(xiàn)當(dāng)前信號機(jī)的亮燈/滅燈控制。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，獲取模塊中通過查詢電子地圖獲得每個信號機(jī)所處的位置以及每個信號機(jī)周邊設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系。
6.如權(quán)利要求5或6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述周邊設(shè)備包括軌道區(qū)段、站臺、以及道岔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種信號機(jī)強(qiáng)制命令控制方法及系統(tǒng)，涉及鐵路信息控制技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括S1獲取每個信號機(jī)所處的位置以及周邊設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系；S2確定每個信號機(jī)的點(diǎn)燈區(qū)段；S3判斷當(dāng)前信號機(jī)的點(diǎn)燈區(qū)段是否被列車占用，若有，則執(zhí)行步驟S4，否則需要控制當(dāng)前信號機(jī)滅燈，并執(zhí)行步驟S5；S4若與當(dāng)前信號機(jī)最接近的列車為CBTC列車，則需要控制當(dāng)前信號機(jī)滅燈，否則需要控制當(dāng)前信號機(jī)亮燈；S5將需求發(fā)送至聯(lián)鎖系統(tǒng)，所述聯(lián)鎖系統(tǒng)發(fā)送控制命令至當(dāng)前信號機(jī)，以實(shí)現(xiàn)亮燈/滅燈控制。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中對于信號機(jī)無法滅燈的問題，同時實(shí)現(xiàn)節(jié)能和不誤導(dǎo)司機(jī)駕駛的作用，降低了設(shè)備維護(hù)成本和運(yùn)營成本。
文檔編號B61L5/18GK102514592SQ20111043624
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者孫玉鵬 申請人:北京交控科技有限公司